Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl-
Inspiriert von der Natur haben wir die Rolle-zu-Rolle-Nano-Imprint-Lithografie entwickelt, um einzigartige Oberflächen auf diverse Materialien zu übertragen. Unsere Technologie ermöglicht großflächige, hochauflösende Strukturen und deckt Anwendungen von Photovoltaik bis zu medizinischen Systemen ab.
Inspiriert von der Natur – von Pfirsichhaut über Schmetterlingsflügel bis hin zu Lotosblättern – haben wir uns der Herausforderung gestellt, deren einzigartige Oberflächeneigenschaften auf andere Materialien zu übertragen. Dies gelang uns durch die Entwicklung der Rolle-zu-Rolle-Nano-Imprint-Lithografie (NIL) in Kombination mit Elektronenstrahlvernetzung.
Dieses Verfahren nutzt spezielle Lackformulierungen, die mittels Slot-die-Beschichtung auf flexible Substrate aufgetragen, durch eine Matrize kontinuierlich geformt und zeitgleich vernetzt werden. Dadurch werden großflächige Strukturen mit Auflösungen von Millimetern bis zu wenigen Nanometern auf Substrate, wie Polymere, Papier und Textilien bis hin zu Metallen und metallbeschichteten Folien übertragen. Ermöglicht wurden diese Innovationen durch Förderprojekte wie Convert2Green, Design-PV und FlexFunction2Sustain, die sich auf dekorativ-haptische Strukturen auf Photovoltaik-Modulen und spiegelungsfreie Oberflächen von PKW-Displays konzentrieren. Im Projekt PERSEUS richten wir unseren Blick in die Zukunft, mit dem Ziel, optische Schichten zur Effizienzsteigerung von Perovskit-Solarzellen zu entwickeln.
Der Schlüssel zu unserer Technologie ist die Elektronenstrahlvernetzung, die innerhalb von Millisekunden stattfindet. Unsere Anlage, die atmoFlex 1250, sorgt dabei mit einer Materialbreite von bis zu 1250 mm und Geschwindigkeiten bis zu 100 m/min für eine hohe Produktivität.
Die Anwendungsfelder sind breit gefächert: Sie umfassen Fresnel-Strukturen zur Lichtbündelung in der Photovoltaik, dekorative Oberflächen für Fassaden, Anti-Fouling-Strukturen für maritime Anwendungen, Anti-Glare-Oberflächen für Displays, haptische Strukturen für Möbel, strömungsoptimierte Oberflächen für Wasserfahrzeuge und Mikrofluidik-Strukturen für medizinische Lab-on-Chip-Systeme.
Wir bieten umfassende Beratung zur Strukturierung, Matrizenauswahl, Lackformulierung und Strukturdesign. Darüber hinaus forschen wir auf dem Gebiet der Matrizenherstellung mittels 3D-Druck und deren Oberflächenmodifikation. Neben punktuellen Strukturuntersuchungen mittels WLI und REM nutzen wir unsere eigene Rolle-zu-Rolle-Inspektionsanlage WILMA für eine 100 % Oberflächenanalyse NIL-strukturierter Substrate.